Dieciséis fuentes de alimentación aisladas de 100 V

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Necesito crear dieciséis fuentes de alimentación aisladas en una sola PCB.

  • Voltaje de entrada 9v DC.
  • Voltaje de salida 100v DC.
  • Salida de corriente de 10 mA cada una.
  • No se necesita una regulación precisa.
  • La eficiencia no es terriblemente importante.

Estaba pensando que tal vez podría enrollar mi propio transformador con una bobina primaria y 16 bobinas secundarias. Conduzca la bobina primaria con un puente en H, luego use puentes rectificadores y condensadores para suavizar las salidas.

  • ¿Esto suena sensato, o hay una mejor manera de hacerlo?
  • ¿Necesito una forma de onda de entrada sinusoidal o será una onda cuadrada?
  • ¿Importa cuántos giros utilizo? ¿Más turnos es mejor? (Mientras la proporción sea correcta)
  • ¿Importa la frecuencia?

Mi costo y presupuesto de espacio son pequeños, pero negociables. Por lo tanto, prefiero no comprar una carga completa de suministros disponibles.

Añadido: Esquema

    
pregunta Rocketmagnet

2 respuestas

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El tono de su pregunta implica que tiene poca o ninguna experiencia con el cambio de diseño de la fuente de alimentación.

Vas a tener un tiempo increíblemente difícil si quieres hacer un transformador con una sola primaria y dieciséis secundarias. La construcción de un transformador a menudo es más crítica que los parámetros duros eléctricos / magnéticos (relación de giros y material del núcleo) debido a su grado de libertad (inductancias de fuga, relaciones de acoplamiento, pérdida de cobre en los devanados, capacitancias de entrelazado, etc.) ).

Si los secundarios deben estar aislados del primario, pero pueden ser comunes entre sí, puede ir con un solo devanado secundario clasificado para toda la potencia que necesita, y usar convertidores de punto de carga (dólares o síncronos). dólares) para regular cada riel y proporcionar protección contra sobrecargas (para evitar que un riel baje todo el autobús). Puede obtener etapas de buck síncronas completas en paquetes cuadrados de 2 mm (algunas partes externas y listo).

Si los 16 rieles tienen que estar aislados unos de otros, recomendaría no usar más de cuatro secundarios por transformador (obviamente necesita cuatro convertidores). Podría ir con un diseño de flyback , que simplifica los secundarios (no se necesitan inductores de filtro) y permite la salida > Entrada con aislamiento galvánico. Hay muchos integrado controladores de retorno en el mercado que contienen el MOSFET y el circuito de control, solo conecte algunos comentarios a través de un opto y listo.

Usted (por supuesto) necesita un transformador diseñado adecuadamente, así que "sí" los giros son importantes, así como el número real de giros utilizados. El número de vueltas afecta la inductancia, la corriente máxima y la densidad de flujo máxima del transformador. Un diseño de transformador adecuado optimiza el número de vueltas para minimizar las pérdidas de núcleo y cobre, y requiere un procedimiento de diseño completo. No hay un número 'mágico', y más no siempre es mejor. Para un convertidor de retorno, hay más / diferentes restricciones, ya que el transformador tiene que estar diseñado para almacenar una cierta cantidad de energía.

Tu presupuesto de espacio es pequeño. Olvídate de las formas de onda sinusoidales. Olvídate de la operación de baja frecuencia. Necesita una conversión de alta frecuencia para minimizar el espacio, que (en su forma más simple) implica ondas cuadradas. Por supuesto, hay compensaciones de eficiencia con operaciones de mayor frecuencia. (El espacio no viene gratis.)

    
respondido por el Adam Lawrence
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De manera sencilla, los convertidores de refuerzo separados con transformadores N: 1 son impulsores independientes.

Para un superexcavo simple será suficiente un choke 1: 1 usado como transformador y manejado con una tasa de transistor a 100V +.
 Los canales N se pueden conducir en paralelo.
 Choke primario en dicho drenaje MOSFET a V +  Encender la puerta, apagar.
 Drene los anillos a 100 V + y se rectifica a la tapa de salida.
 100 V x 10 mA = 1 vatio / canal = no trivial.
 En el período diseñado para comenzar a saturar el núcleo del inductor, o menos.
 Tasa de repetición y amp; por lo tanto, marque la relación de espacio relacionada con la potencia requerida.
 La regulación de salida puede ser por zener por salida.

Si desea N x independiente, el transistor externo MC34063 + de mi escuela de música favorita es para el voltaje, es barato y flexible.

  

La hoja de datos del MC34063 no parece mencionar suministros aislados.
    ¿Puede hacerlo ellos?

Sí. Básicamente, esto es hacer lo que el CCT basado en FET que analizo con más detalle a continuación, PERO utiliza el IC para cuidar el control. Añadir devanado secundario al inductor. Tenga en cuenta que esto PUEDE necesitar ser modificado muy ligeramente para que se cargue un pequeño capacitor en el lado de entrada para proporcionar un voltaje de detección para la retroalimentación, PERO también se puede ejecutar en bucle abierto con un poco de reproducción. Para la idea general ver ...

fig9a aquí con un devanado agregado al inductor

ElPin1noquerríaserdevueltoalinductorcomosemuestra,yaqueveelvoltajederetornototal.

Agregado:comentaelcircuitoagregadoencuestión.

Sucircuito(casi)muestraelenfoquedelinductorpulsadoquemencioné.

UnpardeinductorN:1es"bueno", pero los pares 1: 1 están disponibles en el estante y son muy económicos, ya que los estranguladores de ruido diferencial o longitudinal (cómo afecta el efecto de los puntos a los que afectan). Estos se enrollan en grandes cuentas de ferrita. Usted quiere uno con suficiente inductancia y capacidad de corriente cuando un devanado se acciona con CC y la respuesta de frecuencia es suficiente y la pérdida es lo suficientemente baja (respira profundamente) para poder usarla aquí. Existen.

I_in_peak ~ = Vin x t_on / L
 Energía en inductor = 0.5 x L x i_in ^ 2
 Energy out = Energy_in_inductor x f

Entonces, potencia ~ = < = :-) 0.5 x L x (Vin x ton / L) ^ 2 x f
 = 0.5 x (Vin x ton) ^ 2 / L x f - *   (= 0.5 x L x i ^ 2 x f)

El tiempo de apagado es pequeño ya que el inductor 1: 1 se descargará en ~~ = Vin / Vout x ton

Por lo tanto, la transferencia de energía se puede controlar mediante la frecuencia del pulso.  El tiempo máximo de activación se establece mediante la capacidad del inductor para manejar Iin.

En este caso, D1 no es necesario y evitaría la operación.
 C & Z ahora actúa como la abrazadera.
 Y el lado de salida solo necesita un diodo Dout desde el lado no punteado del secundario a Vout + con el lado punteado hacia Dout-.

Cuando Q está activado, obtiene una pequeña salida negativa que está bloqueada por Dout. Cuando Q está desactivado, Q_drain suena positivo, por lo que Lout undotted se eleva a la altura necesaria para permitir que el flujo magnético varíe suavemente. Dout conducirá y sujetará el voltaje en Lin al mismo que Vout, es decir, FET verá, por ejemplo, 100 V en el drenaje. En un sistema sin pérdidas, la salida entregará N veces el voltaje por 1 / Nth del tiempo de activación.

- * E & OE: Correr, escrito sobre la marcha sin marcar, debería ser correcto, puede ser incorrecto debido a un error tipográfico, la idea está bien.

    
respondido por el Russell McMahon

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